使用卧式离心机有效地进行污泥脱水

绿色电力

Münster 的大部分绿色电力都由位于 Coerde 的综合热电厂提供,该工厂从去年年初也开始使用 GEA 卧式离心机。

所谓的“Bio-Stab”法是用于将有机废物转化为能源的一种方法。首先收集并仔细清理有机废物,去除塑料、金属或石块/沙土等异物;然后将它们分解为小颗粒,与工艺用水混合后进入到消化罐进行发酵。在 55°摄氏度的温度下,污泥类物质在严格厌氧的条件下发酵 15 天,也就是与氧气完全隔绝。在此期间,该装置会生成甲烷含量为 50% 到 60%、二氧化碳含量为 40% 到 50% 的沼气;这些气体将进入相邻的综合热电厂,并在这里转化成能源。这样,Münster 每年平均可提供 3000 兆瓦时的电能和 3500 兆瓦时的热能(净值)。

两台卧式离心机每天可对 300 到 400 立方米的生物质进行脱水处理

Muenster 市_UCA 501

从 2009 年 4 月起,由两台 UCA 501 型卧式离心机对消化污泥进行脱水。这些卧式离心机可以较低的运营成本和较低的耗电量每天对 300 到 400 立方米的生物质进行脱水。这两台环保型卧式离心机取代了之前的两台旧机器。在 Stadtwerke Münster 的甄选过程中,向 6 家制造商发出了招标通知,最初有三家公司提交了报价。这一过程结束后,其他公司被筛掉,最后只剩下 GEA。“经过双方共同进行深入细致的项目规划、实地参观基准设施中的卧式离心机装置,还在当地试用了移动装置,以上这些最终说服了 Stadtwerke Münster 使用 GEA 提供的离心机取代原有的离心机。

在与其他沼气发酵装置对比之后,我们对 GEA 的卧式离心机印象特别深刻”,Stadtwerke Münster 负责有机废物发酵的运营经理 Udo Hibbeler 说。

维保协议保证了预算的可靠性

“更重要的一个因素是还可以确保计算出中期的维修成本。GEA 是唯一能够向我们提供合理维保协议的卧式离心机制造商。我们觉得这一点很重要。因为制造商必须对自己的机器有信心、对机器的运行有把握,才能制定合理的维保协议,GEA 就做到了这一点”,Udo Hibbeler 补充说。我们和 GEA 共同推导了一个模式,包括机器数量、转速、每小时生产量和每天运行时间等变量,并使用这些数据计算每年运行时间和明确的维护频率。“因此,维护成本不是固定的;相反,我们可以通过装置的运行方式影响每年的成本。”

维保协议规定了处理量、脱水率和滤液澄清度。“这份为期 10 年的维保协议着眼于预算可靠性的关键方面以及维修成本的规划范围。但是,我们还是认为,在未来的 10 年中,我们的运营成本能比无法计算和规划的‘临时修理’成本低很多”,Udo Hibbeler 说。

GEA 满足下单的另一个标准。“我们希望在前期试用中看到积极的效果,最终分析出来后,只有两家供应商达到这项要求”,运营经理说。GEA 采用了一种特别优雅的方法提供前期试用,即移动装置,从而可以在现场使用原材料操作。现有两台机器中的其中一台停机一周,用该移动装置取而代之。

使用标准备件的标准机器

另外,Stadtwerke Münster 还慎重决定不像之前那样使用定制产品,而是决定使用标准机器。“这样我们可以保证,在需要时 GEA 将能提供原装转子备件给我们”,Udo Hibbeler 说。借助 UCA 501,GEA 成功构建了一个采用现代化设计且从根本上提高性能的高性能卧式离心脱水机,而且同时降低了维修和运营成本。这款环保型卧式离心机采用了深液环层设计。特殊的转子尺寸加上高转子速度,可以保证高生产性能。坚固的多级行星齿轮自身会产生非常高的螺旋扭矩,可以实现最优脱水效果,而且在高差速的情况下也能保持恒定。尽管生产量高且扭矩明显更大,但是具体的能源要求却低于 1 千瓦/立方米。

装置的高可用性

Stadtwerke Münster 还决定保持装置可用性的安全方面,具体方法为使每台卧式离心机的脱水量达到旧机器每小时 15 到 30 立方米的两倍。这样,如果某台机器需要维修,也可以通过提高碗速和生产量来调整工艺,让一台机器来处理残留物的脱水工作,保证工作不中断。“由于正常情况下,我们要求每台机器每小时脱水大约 15 到 18 立方米,每天工作 8 到 12 小时。那么,如果有一台机器要维修或关闭,只要一台离心机每小时处理 30 立方米就能完成全部工作。这意味着我们的装置可用性有了很大的提升”,Udo Hibbeler 说。

“新卧式离心机每分钟 2600 转;这一速度比原先每分钟 2950 转低,因此能耗也进一步降低。我们获得的离心滤液值普遍比以前获得的离心滤液值低。脱水效率大致不变,约 35% 的干物质。

使用卧式离心机排放的固体产生约 35% 的干燥物质,其中包含有价值的有机成分,它们是新鲜的堆肥,根据有机废物条款规定必须进一步腐烂发酵。因此,这一过程产生的生物化解泥土将与新鲜的园林垃圾混合;它们将被放在相邻的 Münster 市的园林垃圾堆肥设施中制成非常优质的堆肥,低价出售给 Münster 市民。

无需停机即可更换

Münster 市可以享受到这款新型环保卧式离心机带来的双重优势,因为它还可以作为移动装置用于测试。在作为移动装置试用成功后,在组装和试运行卧式离心机期间再次使用了半拖车。“这是因为新机器必须安装在现有机器的位置”,Udo Hibbeler 解释说。为确保拆卸旧机器时不中断发酵装置的运行,使用了移动卧式离心机进行污浆脱水两周作为过渡期,从而确保实现无忧操作。“否则,我们就得处理因为长时间中断运转所带来的问题。GEA 交货时间和拆卸/组装时间都比竞争对手所报的时间明显更短。而且,GEA 最终还同意使用旧机器抵销部分货款。从我们的角度来看,一切都非常方便。”卧式离心机已经运行了一年多的时间,至今未出现任何问题,Stadtwerke Münster 表示非常满意。而且,GEA 也满足了 Stadtwerke Münster 签订的 10 年维护协议的财务规划可靠性要求。“我们对整件事都非常满意”,Udo Hibbeler 说。

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